KR20130075544A - Apparatus and method for transmitting tag - Google Patents

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KR20130075544A
KR20130075544A KR20110143940A KR20110143940A KR20130075544A KR 20130075544 A KR20130075544 A KR 20130075544A KR 20110143940 A KR20110143940 A KR 20110143940A KR 20110143940 A KR20110143940 A KR 20110143940A KR 20130075544 A KR20130075544 A KR 20130075544A
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KR
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data
outputs
square
wave
preamble
Prior art date
Application number
KR20110143940A
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Korean (ko)
Inventor
배지훈
박찬원
박형철
채종석
표철식
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한국전자통신연구원
서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A tag transmission device and a method thereof are provided to improve bandwidth efficiency in a passive RFID system. CONSTITUTION: A data memory (110) stores data of articles on which an identifier of a tag and the tag are attached. A packet forming unit (120) outputs tag data stored in the data memory to a multiplexer (140). A preamble signal generator (130) generates a preamble indicating the start of a packet and delivers the preamble to the multiplexer. A demultiplexer converts serial data into multiple parallel data and outputs the data. A square wave generator generates a square wave of respectively set frequencies and outputs the square wave to a multiplier (170). The multiplier multiplies a sub-carrier of the corresponding square wave by the parallel data inputted from the demultiplexer and outputs to each load modulator (180). The load modulator modulates the sub-carrier multiplied by the parallel data and outputs through a tag antenna (190). The tag antenna outputs a signal of the sub-carrier modulated by the load modulator. [Reference numerals] (110) Data memory; (120) Packet forming unit; (130) Preamble signal generator; (140) Multiplexer; (170) Multiplier; (180) Load modulator; (AA) Demultiplexer; (BB,CC,DD) Square wave generator

Description

태그 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING TAG} Tag transmission apparatus and method {APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING TAG}

본 발명은 태그 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그에서 태그 데이터를 송신하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for transmitting data from the tag to the tag on the transmission apparatus and method, in particular of passive RFID (Radio Frequency Identification) tag system.

RFID(Radio Frequency Identification)는 비 접촉 자동 인식기술로 라디오 주파수를 이용하여 물품에 부착된 전자 태그를 인식하는 기술이다. RFID (Radio Frequency Identification) is a technique of recognizing an electronic tag attached to an article using a radio frequency in a non-contact automatic identification technology.

RFID 기술은 태그의 전원공급 유무에 따라 크게 수동형 RFID 시스템과 능동형 RFID 시스템으로 구분된다. RFID technology will be divided into active and passive RFID system, RFID tag systems depending on the presence or absence of power supply. 이 중 수동형 RFID 시스템은 태그가 배터리로부터 전원을 공급받는 것이 아니라 리더에서 보내오는 반송파(carrier) 신호로부터 자체 전원을 생성하여 후방 산란(backscatter) 기반으로 리더와의 통신을 수행한다. This of passive RFID system, a tag is not to receive power from the battery generates its own power from the carrier wave (carrier) signal from the reader to send and performs communication with the reader by backscatter (backscatter) based.

이러한 수동형 RFID 시스템은 개별 물품의 정보 제공이 가능하여 바코드에 비해서 높은 인식 거리 및 다량 태그들에 대한 동시 인식, 태그 메모리에 정보를 읽고/쓰는 등의 응용 분야를 가질 수 있다. These passive RFID system may have applications such as simultaneous read and recognize the information in the tag memory for a high read range tag and much compared to bar codes can provide information on the individual articles / write. 하지만 수동형 RFID 시스템은 대역폭 효율에 문제가 있다. However, passive RFID systems is problematic for bandwidth efficiency. 수동형 RFID 시스템의 태그는 단일 부반송파(subcarrier) 기반의 전송 방식을 사용한다. Tag of a passive RFID system uses a single subcarrier (subcarrier) based transmission scheme. 그런데, 수동형 RFID 시스템의 태그는 안테나 임피던스를 변화시켜 리더에서 송신하는 반송파 신호를 흡수 또는 반사하는 방식이기 때문에 태그에서 전송하는 신호는 구형파의 형태이다. By the way, since the tag for the passive RFID systems is the way that absorbs or reflects the carrier wave signal to be transmitted from the reader by varying the antenna impedance signal transmitted from the tag it is in the form of a square wave. 이때, 안테나 임피던스를 임의의 값으로 설정하는 것이 어렵기 때문에, 안테나 임피던스는 대부분 50옴 또는 오픈(open) 상태 등 두 가지로 설정된다. At this time, since it is set that the impedance of the antenna to an arbitrary value is difficult, the antenna impedance is set most two, such as 50 ohms or open (open) state. 따라서, 태그의 송신 정보에 대해서 펄스 성형 필터 등을 사용하는 것이 거의 불가능하다. Therefore, it is almost impossible to use a pulse shaping filter or the like for transmitting the information of the tag. 구형파의 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)은 싱크 함수(sinc function)로 나타나기 때문에, 점유 대역폭이 펄스 성형 필터를 사용한 신호에 비해서 매우 큰 문제점이 있다. Because of the square-wave high-speed Fourier transform (Fast Fourier Transform, FFT) will appear as a sinc function (sinc function), the occupied bandwidth is very serious problem compared with the signal with the pulse shaping filter.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 수동형 RFID 시스템에서 대역폭 효율을 향상시킬 수 있는 태그 송신 장치 및 방법을 제공하는 것이다. Technical problem to be solved by the present invention is to provide a tag transmission apparatus and method that can improve the bandwidth efficiency in a passive RFID system.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그에서 태그 데이터를 송신하는 방법이 제공된다. According to one embodiment of the present invention, a method for transmitting the tag data it is provided in the passive RFID (Radio Frequency Identification) tag system. 태그 송신 방법은 직렬로 입력되는 태그 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환하는 단계, 복수의 구형파를 생성하는 단계, 그리고 상기 복수의 구형파를 부반송파로 하여 상기 복수의 병렬 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. Tag transmission method comprises the step, and transmitting the parallel data of the plurality to the plurality of square wave in subcarrier converting the tag data to be input in series into a plurality of parallel data, it generates a plurality of square wave.

상기 복수의 구형파는 상호간 직교할 수 있다. The plurality of rectangular wave may be orthogonal to each other.

상기 전송하는 단계는 상기 복수의 구형파를 각각 부하 변조하는 단계를 포함할 수 있다. Wherein the transmission can comprise the step of each load modulating the plurality of square wave.

상기 전송하는 단계는 부하 변조된 복수의 구형파를 복수의 태그 안테나를 통해서 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. Wherein the transmission may further include a step of transmitting a plurality of square-wave modulation of the load through a plurality of the tag antenna.

상기 복수의 구형파의 주파수는 부반송파간 고조파 주파수를 포함하지 않을 수 있다. Frequency of the plurality of square wave may not include harmonic frequencies between sub-carriers.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그 데이터를 송신하는 태그 송신 장치가 제공된다. In accordance with another embodiment of the invention, the tag transmission apparatus for transmitting the tag data of the passive RFID (Radio Frequency Identification) system is provided. 태그 송신 장치는 역다중화부, 복수의 구형파 생성부, 복수의 곱셈부, 그리고 복수의 부하 변조부를 포함한다. Tag, the transmission apparatus comprises a demultiplexing unit, a plurality of square-wave generator, a plurality of multiplier, and a plurality of load modulation part. 상기 역다중화부는 태그 데이터를 포함하는 직렬 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환한다. The demultiplexing unit and converts the serial data including the tag data to the plurality of parallel data. 상기 복수의 구형파 생성부는 부반송파로 사용할 복수의 구형파를 각각 생성한다. The plurality of square wave generator includes a square wave and generates a plurality of sub-carriers available to each. 상기 복수의 곱셈부는 상기 복수의 병렬 데이터를 상기 복수의 구형파에 곱하여 곱하여 출력한다. The plurality of multiplying unit outputs multiplied by multiplying the parallel data of the plurality of the plurality of square wave. 그리고 복수의 부하 변조부는 상기 복수의 구형파의 신호를 각각 부하 변조하여 송신한다. And a plurality of load modulation unit transmits to each of the load modulation signal of said plurality of square waves.

상기 복수의 부반송파의 주파수는 상호간 직교할 수 있다. Frequency of the plurality of sub-carriers may be orthogonal to each other.

상기 복수의 부반송파의 주파수는 부반송파간 고조파 주파수를 포함하지 않을 수 있다. Frequency of the plurality of sub-carriers may not include harmonic frequencies between sub-carriers.

상기 태그 송신 장치는 상기 복수의 부하 변조부에 의해서 부하 변조된 신호를 출력하는 복수의 태그 안테나를 더 포함할 수 있다. The tag sending device may further include a plurality of the tag antenna and outputting a load modulation signal by a plurality of the load modulation unit.

본 발명의 실시 예에 의하면, 기존의 수동형 RFID 시스템과 달리 다중 안테나 및 다중 부하 변조부를 이용하여 태그 송신 신호를 변조시킴으로써, 기존의 수동형 RFID 시스템에 비해서 대역폭 효율을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible, by contrast with the conventional passive RFID system by using parts of multiple antennas and multiple load modulation modulates the tag transmitted signal, improved bandwidth efficiency compared to the conventional passive RFID systems. 따라서, 다수의 RFID 태그와 리더가 동시에 정보 교환이 요구되는 시스템에 활용될 수 있다. Thus, a plurality of RFID tags and readers can be used simultaneously on systems that require the exchange of information.

도 1은 일반적인 수동형 RFID 시스템에서 태그 송신 신호의 스펙트럼을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the spectrum of the transmit tag signals at a common passive RFID systems.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 태그 송신 장치를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing the tag transmitting device of a passive RFID system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 태그 송신 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flow chart illustrating a method of a passive RFID tag transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부하 변조부의 부하 변조 방식의 일 예를 나타낸 도면이다. 4 is a view showing an example of a load modulation unit load modulation scheme according to the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 리더 수신 장치를 나타낸 도면이다. Figure 5 is a view of the reader receiver of a passive RFID system according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. In the following detailed description that the present invention can be easily implemented by those of ordinary skill, in which with respect to the embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. However, the invention is not to be implemented in many different forms and limited to the embodiments set forth herein. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. And the part not related to the description in order to clearly describe the present invention in the figures was in nature and not restrictive. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, assuming that any part "includes" a certain component, which is not to exclude other components not specifically against the substrate is meant to further include other components.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 태그 송신 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. It will be described in detail with reference to the drawings with respect to the tag transmission apparatus and method according to an embodiment of the invention.

도 1은 일반적인 수동형 RFID 시스템에서 태그 송신 신호의 스펙트럼을 나타낸 도면으로, ISO 18000-6C 표준에서 FM0(Frequency Modulation 0) 인코딩 방식의 태그 송신 신호에 대한 스펙트럼이다. 1 is typical in a passive RFID system, a view showing the spectrum of the transmit tag signals, the spectrum of the transmitted signal of the tag FM0 (Frequency Modulation 0) encoding scheme in the ISO 18000-6C standards.

도 1에서, x축은 주파수로서, 데이터율(data rate)로 정상화(normalization)하여 나타낸 것이다. In Figure 1, illustrating an x-axis represents frequency, normalized to (normalization) to the data rate (data rate). 그러므로, x축에서 1이 데이터율에 해당한다. Therefore, a 1 in the x-axis corresponds to the data rate.

도 1에 도시한 바와 같이, 데이터율이 5배가 되는 주파수 대역(fTb=5)에서도 스펙트럼의 최고치에 비해서 15dB 정도 밖에 감쇄되지 않은 신호 성분이 나타나는 것을 알 수 있다. As shown in Figure 1, it can be seen that the signal component that is the data rate is not attenuated only about 15dB compared to the peak of the spectrum in the frequency band (fTb = 5) that is five times appear. 이것은 태그에서 전송하는 태그 신호가 구형파의 형태를 가지는 신호를 사용하기 때문이다. This is because the tag signal transmitted from the tag to use a signal having the form of a square wave. 이러한 수동형 RFID 시스템의 태그 특성으로 인해서 구형파 형태의 신호 형태를 바꿀 수는 없으나 단일 부반송파 대신에 다중 부반송파를 사용함으로서 대역폭 효율을 향상시킬 수 있다. Because of the tag properties of such a passive RFID system it can replace the signals in the form of a square wave form, but it is possible to improve the bandwidth efficiency by using multiple sub-carriers instead of a single sub-carrier.

그러면 다중 부반송파를 사용하여 대역폭을 향상시킬 수 있는 수동형 RFID 시스템에 대해서 도 2 내지 도 5를 참고하여 자세하게 설명한다. This is also explained in more detail with reference to Figures 2 to 5 with respect to a passive RFID system, which uses multiple sub-carriers to improve the bandwidth.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 태그 송신 장치를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing the tag transmitting device of a passive RFID system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 수동형 RFID 시스템의 태그 송신 장치(100)는 데이터 메모리(110), 패킷 형성부(120), 프리앰블 생성부(130), 다중화부(multiplexer, 140), 역다중화부(de-multiplexer, 150), 복수의 구형파 생성부(160 1 ~160n), 복수의 곱셈부(170 1 ~170n), 복수의 부하 변조부(180 1 ~180n) 및 복수의 태그 안테나(190 1 ~190n)를 포함한다. Referring to FIG 2, the tag transmission apparatus 100 of the passive RFID system, a data memory 110, a packet forming portion 120, a preamble generator 130, a multiplexing unit (multiplexer, 140), a demultiplexer (de -multiplexer, 150), a plurality of square-wave generator (160 1 ~ 160n), a plurality of multiplier (170 1 ~ 170n), a plurality of load modulation unit (180 1 ~ 180n) and a plurality of the tag antenna (190 1 ~ 190n ) a.

데이터 메모리(110)에는 태그 데이터 예를 들면, 태그의 식별자 및 태그가 부착될 물품의 데이터가 저장되어 있다. A data memory 110, the tag data, for example, the identifier and the item of data to be tagged in the tag are stored.

패킷 형성부(120)는 데이터 메모리(110)에 저장되어 있는 태그 데이터를 다중화부(140)로 출력한다. Packet forming portion 120 outputs the tag data stored in the data memory 110 to the multiplexer 140. 태그 데이터는 태그의 식별자 및 태그가 부착되는 대상의 정보를 포함할 수 있다. The tag data may include information of an object and an identifier of the tag attached.

프리앰블 신호 발생부(130)는 패킷의 시작을 나타내는 프리앰블을 생성하여 다중화부(140)로 전달한다. Preamble signal generating section 130 generates a preamble indicating the beginning of a packet transmitted to the multiplexing unit 140. The 이러한 프리앰블은 프로토콜 메시지를 구분하기 위하여 사용될 수도 있다. The preamble may be used to discern protocol messages. 즉, 프리앰블을 통해 태그에서 리더로의 응답 메시지인지 확인이 가능해진다. That is, it is possible to determine whether in a tag through a preamble response message to the reader.

다중화부(140)는 프리앰블과 태그 데이터를 하나의 직렬 데이터로 변환하여 출력한다. Multiplexing unit 140 converts the preamble and the tag data into a single serial data.

역다중화부(150)는 직렬 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환하여 출력한다. A demultiplexing unit 150 converts the serial data into a plurality of parallel data. 즉, 다중화부(140)에 의해 합쳐진 프리앰블 및 태그 데이터는 역다중화부(150)에 병렬 데이터로 분리된다. That is, the preamble and the tag data combined by the multiplexing unit 140 is separated into parallel data to the demultiplexing unit 150. The 이렇게 하면, 한 번에 복수의 데이터가 병렬 형태로 전송될 수 있다. In this way, a plurality of data can be transferred in parallel form at one time.

구형파 생성부(160 1 ~160n)는 각각 설정된 주파수의 구형파를 생성하여 해당하는 곱셈부(170 1 ~170n)로 출력한다. A square wave generator (160 1 ~ 160n), and outputs to the multiplier (170 1 ~ 170n) corresponding to generate a square wave of a predetermined frequency, respectively.

일반적으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신기의 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)에 사용되는 부반송파는 각 부반송파가 하나의 주파수 성분만을 가지고 있는 정현파이다. Typically, sub-carriers used in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) an inverse fast Fourier transform (Inverse Fast Fourier Transform, IFFT) in the transmitter is a sinusoidal wave in each sub-carrier has a single frequency component. 정현파는 수동형 RFID 시스템의 태그에서 송신이 힘들기 때문에 구형파 생성부(160 1 ~160n)에서 구형파를 생성하여 이를 부반송파로 사용한다. Sine wave is generated by a square wave from square wave generator (160 1 ~ 160n) is difficult because the transmission from the tag of a passive RFID system uses this to sub-carrier.

구형파의 부반송파는 OFDM 송신기의 IFFT에 사용되는 부반송파와 주파수 구성이 다르다. Sub-carrier of the square wave is different from the sub-carrier frequency and the configuration used for the IFFT in the OFDM transmitter. OFDM 송신기의 IFFT에서는 각 채널의 데이터율인 기본 주파수(fundamental frequency)의 1배에서부터 K배 사이의 모든 자연수 배수에 해당하는 주파수가 사용된다. The IFFT in the OFDM transmitter corresponding to the frequency from 1 times the data rate of the fundamental frequency (fundamental frequency) of each channel to any natural number multiple of times between the K is used. 그런데, 구형파는 기본 주파수의 홀수 배 되는 주파수에 고조파(harmonic wave) 성분이 포함된다. By the way, the square wave is included in a harmonic (harmonic wave) component in the frequency to be an odd multiple of the fundamental frequency. 따라서, 부반송파로 사용되는 구형파의 주파수로는 다른 부반송파에 의해서 발생하는 고조파 주파수를 사용하지 않으며 사용되는 부반송파간 직교성을 갖는 주파수가 사용된다. Therefore, the frequency of the square wave is used as a subcarrier frequency of the orthogonality between sub-carriers to be used does not use the harmonic frequencies generated by the other sub-carriers are used.

표 1은 데이터율을 1로 정상화 했을 때, 데이터율의 정수배가 되는 부반송파에서 발생하는 고조파 성분을 보여준다. Table 1, when the normalized data rate to 1, shows the harmonic components generated in subcarriers to be an integral multiple of the data rate.

[표 1] TABLE 1

Figure pat00001

표 1의 분석을 바탕으로 사용 가능한 부반송파 주파수의 조합은 매우 다양할 수 있다. The combination of sub-carrier frequencies are available based on the analysis of Table 1 may vary greatly. 표 2는 표 1의 분석을 토대로 사용 가능한 부반송파 주파수의 일 예를 나타낸 도면이다. Table 2 is a view showing an example of sub-carrier frequencies are available based on the analysis in Table 1. 표 2에서는 데이터율의 16배까지의 부반송파 주파수만을 도시하였다. In Table 2 it is shown only the sub-carrier frequency of up to 16 times the data rate.

[표 2] TABLE 2

Figure pat00002

표 2를 참고하면, 제외되는 부반송파 주파수가 DC 성분만 있을 경우(제외된 부반송파 주파수=0), 16개의 부반송파 중에서 사용 가능한 부반송파는 7개(1, 2, 4, 8, 11, 13 및 16)가 되며, 사용비율은 약 44%가 된다. Referring to Table 2, if only the sub-carrier frequency, the DC component is excluded available in (the sub-carrier frequency = 0 excluded), 16 sub-carriers sub-carriers 7 (1, 2, 4, 8, 11, 13 and 16) that is, the proportion is about 44%. 그런데, (데이터율*1)인 부반송파 주파수가 제외되면, 사용 비율은 약56%가 되고, (데이터율*1) 및 (데이터율*2)인 부반송파 주파수가 제외되면, 사용 비율은 약 69%가 되며, (데이터율*1), (데이터율*2) 및 (데이터율*3)인 부반송파 주파수가 제외되면 사용 가능한 부반송파의 사용 비율은 약75%가 된다. By the way, when the (data rate * 1) the subcarrier frequency is negative, the proportion is about 56%, (data rate * 1) and when (the data rate * 2) the sub-carrier frequency is negative, the proportion is about 69% that is, (data rate * 1), (data rate * 2) and (data rate * 3) the proportion of the available sub-carriers when the sub-carrier frequency is negative is about 75%.

이러한 사용 가능한 부반송파 중에서 서로 다른 주파수로 구형파가 구형파 생성부(160 1 ~160n)에 설정된다. Among these available subcarriers is a square wave with a different frequency is set to the square wave generator (160 1 ~ 160n). 예를 들어, (데이터율*1), (데이터율*2) 및 (데이터율*3)인 부반송파 주파수가 제외되는 경우에, "4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16" 중에서 서로 다른 주파수가 구형파 생성부(160 1 ~160n)에 설정된다. For example, (data rate * 1), (data rate * 2) and (data rate * 3) in the case of that sub-carrier frequency is negative, "4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16 "of different frequency from the set is in the square wave generator (160 1 ~ 160n). 그러면, 구형파 생성부(160 1 ~160n)에 의해 생성된 구형파는 서로 직교성을 유지하게 된다. Then, the square wave generated by the square wave generator (160 1 ~ 160n) is to maintain orthogonality with each other.

다음, 곱셈부(170 1 ~170n)는 역다중화부(150)로부터 입력되는 병렬 데이터를 해당하는 구형파의 부반송파에 곱하여 각각 부하 변조부(180 1 ~180n)로 출력한다. And outputs to the next, multiplier (170 1 ~ 170n) are respectively a load modulator (180 1 ~ 180n) by multiplying the sub-carrier of the square wave corresponding to the parallel data inputted from the demultiplexer (150).

부하 변조부(180 1 ~180n)는 각각 병렬 데이터가 곱해진 부반송파를 부하 변조하여 태그 안테나(190 1 ~190n)를 통해 출력한다. A load modulator (180 1 ~ 180n) by load modulating the sub-carriers, each made of parallel data and outputs the product via the tag antenna (190 1 ~ 190n).

태그 안테나(190 1 ~190n)는 부하 변조부(180 1 ~180n)에 의해 부하 변조된 부반송파의 신호를 출력한다. Tag antenna (190 1 ~ 190n), and outputs the signal of the load modulation sub-carrier by the load modulation unit (180 1 ~ 180n).

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태그의 송신 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flow chart showing a transmission method of the tag according to an embodiment of the invention.

도 3을 참고하면, 프리앰블 생성부(130)는 패킷의 시작을 나타내는 프리앰블을 생성하여 다중화부(140)로 출력한다(S310). Referring to Figure 3, the preamble generator 130 generates a preamble indicating the start of a packet output to the multiplexing unit (140) (S310).

그러면, 다중화부(140)는 프리앰블과 태그 데이터를 다중화하여 하나의 직렬 데이터로 변환하고(S320), 역다중화부(150)는 직렬 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환한다(S330). Then, the multiplexer 140 is converted into a serial data by multiplexing the preamble and the tag data (S320), the demultiplexing unit 150 converts the serial data into a plurality of parallel data (S330).

구형파 생성부(160 1 ~160n)는 각각 설정된 주파수의 구형파를 생성한다(S340). A square wave generator (160 1 ~ 160n) generates a square wave of a predetermined frequency, respectively (S340). 앞서 설명한 것처럼, 구형파 생성부(160 1 ~160n)에 의해 생성되는 복수의 구형파는 상호간 직교성을 가진다. As described earlier, a plurality of square wave generated by the square wave generator (160 1 ~ 160n) has a mutually orthogonal.

곱셈부(170 1 ~170n)는 각각 해당 구형파의 부반송파에 해당 병렬 데이터를 곱하여 출력한다(S350). The multiplier (170 1 ~ 170n) is output by multiplying the parallel data to each subcarrier of the square wave (S350).

부하 변조부(180 1 ~180n)는 각각 병렬 데이터가 곱해진 부반송파를 부하 변조하여 태그 안테나(190 1 ~190n)를 통해 출력한다(S360). The load modulation unit (180 1 ~ 180n) by load modulating the sub-carriers, each made of parallel data output is multiplied by a tag antenna (190 1 ~ 190n) (S360 ).

이와 같이, 태그는 상호간 직교하며 부반송파간 고조파 주파수를 제외한 주파수의 구형파를 부반송파로 사용함으로써, OFDM 방식과 같이 태그 데이터를 직교성을 가지는 여러 개의 부반송파로 분할하여 간섭 없이 전송할 수 있게 된다. In this way, the tag is mutually orthogonal, and by using a square wave of a frequency other than the harmonic frequency between the subcarriers in a subcarrier by dividing into multiple sub-carriers having orthogonality to tag data as shown in the OFDM scheme is able to transmit without interference. 따라서, 기존 수동형 RFID 시스템의 단일 부반송파 기반의 전송 방식에 비해 대역폭 효율을 향상시킬 수 있다. Therefore, it is possible to improve the bandwidth efficiency compared to conventional single passive transmission mode of the sub-carrier-based RFID system.

예를 들어서, 태그 송신 장치가 태그 데이터를 A kbps로 전송한다고 가정한다. For example, it is assumed that the tag sending device sends the tag data to the A kbps. 이때, 단일 반송파를 이용하는 기존의 태그 송신 장치는 도 1의 스펙트럼에서 널(null)과 널 사이의 주파수가 2A KHz가 된다. At this time, the old tag transmitting apparatus using a single carrier wave is a frequency of 2A KHz between null (null) and a null in the spectrum of Fig. 그런데 본 발명의 실시 예와 같이 태그 송신 장치(100)에서 OFDM 방식과 같이 태그 데이터를 직교성을 가지는 여러 개의 부반송파로 분할하여 전송하면 신호 대역폭을 벗어나서 존재하는 신호 스펙트럼 분포를 줄일 수 있어서 본 발명의 실시 예에 따른 태그 송신 장치(100)는 기존의 태그 송신 장치에 비해 대역폭 효율을 향상시킬 수 있다. However, the practice of the Sending by the tag data, such as an OFDM scheme in the tag transmission apparatus 100 as an embodiment of the present invention divided into a number of sub-carriers having orthogonality present method reduces the signal spectral distribution that exists outside the signal bandwidth invention tag transmission apparatus 100 according to the embodiment can improve the bandwidth efficiency compared to the conventional tag transmission apparatus.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부하 변조부의 부하 변조 방식의 일 예를 나타낸 도면이다. 4 is a view showing an example of a load modulation unit load modulation scheme according to the present invention.

도 4를 참고하면, 부하 변조부(180 1 )는 후방 산란 변조 방식을 사용할 수 있으며, 이를 위해 커패시터(C1, C2), 다이오드(D1), 트랜지스터(T1) 및 칩(181)을 포함할 수 있다. Referring to Figure 4, the load modulator (180: 1) may include a can use the backscatter modulation method, a capacitor (C1, C2) For this purpose, the diode (D1), a transistor (T1) and the chip (181) have.

커패시터(C1)는 태그 안테나(180 1 )의 양단에 연결되어 있고, 다이오드(D1)의 애노드가 태그 안테나(180 1 )에 연결되어 있고 다이오드(S1)의 캐소드가 칩(181)에 연결되어 있다. A capacitor (C1) is being connected to both ends of the tag antenna (180 1), the anode of the diode (D1) connected to the tag antenna (180 1) and the cathode of the diode (S1) is connected to the chip 181 . 그리고 트랜지스터(T1)는 제어 단자가 칩(181)에 연결되어 있으며 제1 단자 및 제2 단자가 태그 안테나(180 1 )의 양단에 연결되어 있다. And a transistor (T1) is the control terminal is connected to the chip 181, and a first terminal and a second terminal connected to both ends of the tag antenna (180 1).

다이오드(D1) 및 커패시터(C2)는 태그로부터 수신된 RF 신호를 정류하여 직류 전압을 추출한다. A diode (D1) and a capacitor (C2) and extracts a direct current voltage by rectifying a received RF signal from the tag. 즉, 다이오드(D1) 및 커패시터(C2)로 이루어진 반파 정류기를 통해서 RF 신호는 직류 전압으로 변환되어 칩(181)에 공급된다. In other words, RF signal through the half-wave rectifier consisting of diodes (D1) and a capacitor (C2) is converted to a DC voltage is supplied to the chip 181.

칩(181)은 직류 전압을 구동 전원으로 입력 받아 활성화되며, 칩(181)은 태그 안테나(180 1 )의 양단에 연결되어 있는 트랜지스터(T1)를 송신하고자 하는 데이터에 따라 턴온/턴오프시킴으로써 커패시터(C1)의 커패시턴스 즉, 커패시턴스 부하를 변화시킴으로써, 리더로 태그 데이터를 전송한다. Chip 181 is activated by receiving a direct-current voltage as a driving power source, a chip 181 is connected to the capacitor by turning on / off according to the data to be transmitted is a transistor (T1) is connected to both ends of the tag antenna (180 1) capacitance (C1) that is, by changing the load capacitance, and transmits the tag data to the reader.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 리더 수신 장치를 나타낸 도면이다. Figure 5 is a view of the reader receiver of a passive RFID system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 리더 수신 장치(200)는 DC 오프셋 보상부(210), 자동 이득 제어부(220), 프리앰블 검출부(230), 반송파 위상 오차 보상부(240), 시간 동기부(250), 고속 푸리에 변환부(Fast Fourier Transform, 이하 "FFT부"라 함)(260) 및 데이터 검출부(270)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the reader receiver 200 has a DC offset compensation unit 210, an automatic gain control unit 220, a preamble detector 230, carrier phase error compensator 240, a time synchronization unit 250, and a fast Fourier transform unit (referred to as Fast Fourier transform, hereinafter "FFT unit") 260 and data detector 270.

리더 안테나를 통해서 수신되는 부반송파 신호는 믹서(도시하지 않음)를 통해서 기저 대역의 I(In-phase) 및 Q(Quadrature-phase) 신호로 변환된다. Sub-carrier signal is received through the reader antenna is converted into I (In-phase) and Q (Quadrature-phase) signal of a baseband by a mixer (not shown). 믹서는 로컬 오실레이터에서 발생된 기준 주파수를 이용한다. Mixer is used in the reference frequency generated from a local oscillator. DC 오프셋은 직접 변환 수신기(direct conversion receiver, DCR) 구조에서 특히 크게 발생한다. The DC offset is the direct conversion, particularly largely generated in the receiver (direct conversion receiver, DCR) structure. DCR은 수신 신호의 중심 주파수와 믹서에 입력되는 로컬 오실레이터 신호의 주파수가 같다. DCR is equal to the frequency of the local oscillator signal input to the center frequency of the received signal and the mixer. 믹서를 통한 믹싱 과정에서 믹서의 회로 특성 때문에 자체 믹싱(self mixing)이 발생하여 DC 오프셋이 발생한다. The mixing process through the mixer is mixing itself (self mixing) occurs because of circuit characteristics of the mixer is generated by the DC offset.

DC 오프셋 보상부(210)는 수신 신호의 I 신호로부터 DC 오프셋을 구하여 DC 오프셋을 보상하여 자동 이득 제어부(220)로 출력한다. DC offset compensation unit 210 compensates for DC offset obtain a DC offset from the I signal from the reception signal, and outputs it to the automatic gain control unit 220.

DC 오프셋 보상부(220)는 수신 신호의 Q 신호로부터 DC 오프셋을 구하여 DC 오프셋을 보상하여 자동 이득 제어부(220)로 출력한다. DC offset compensation unit 220 compensates for DC offset obtain a DC offset from the Q signal of the reception signal, and outputs it to the automatic gain control unit 220.

자동 이득 제어부(220)는 DC 오프셋이 보상된 I 및 Q 신호의 이득을 조절한 후 반송파 위상 오차 보상부(240)로 출력한다. Automatic gain control unit 220 and outputs the carrier phase error compensator 240 then adjusts the gain of the I and Q signals is a DC offset compensation.

프리앰블 검출부(230)는 DC 오프셋이 보상된 I 및 Q 신호로부터 프리앰블을 검출한 후 반송파 위상 오차 보상부(240) 및 FFT부(260)로 출력한다. The preamble detector 230 is output after detecting the preamble from the I and Q signals is a DC offset compensation to the carrier phase error compensator 240 and the FFT unit 260.

반송파 위상 오차 보상부(240)는 자동 이득 조절된 I 및 Q 신호로부터 프리앰블을 이용하여 위상 오차를 검출하고, I 및 Q 신호에 위상 오차를 보상하여 FFT부(260)로 출력한다. Carrier phase error compensator 240 detects a phase error by using a preamble signal from the I and Q automatic gain control, and compensating for the phase error in the I and Q signals, and outputs it to the FFT unit 260. The

시간 동기부(250)는 자동 이득 조절된 I 및 Q 신호와 프리앰블을 이용하여 프레임의 시작점과 고속 푸리에 변환의 시작 위치를 검출한다. Time synchronization unit 250 is an automatic gain control using the I and Q signals as a preamble to detect the starting position of the frame start point and a fast Fourier transform.

FFT부(260)는 고속 푸리에 변환의 시작 위치에서 자동 이득 조절된 I 및 Q 신호를 입력으로 하여 고속 푸리에 변환하여 주파수 영역의 신호로 변환하여 출력한다. FFT section 260 and outputs to fast Fourier transform by the I and Q signals to the automatic gain control at the start of the fast Fourier transform to convert the input signal in the frequency domain. 즉, 자동 이득 조절된 I 및 Q 신호는 고속 푸리에 변환을 통해서 각 부반송파 대역의 신호로 분리된다. That is, the automatic gain control the I and Q signals are separated into signals for each sub-carrier band by a Fast Fourier Transform.

데이터 검출부(270)는 FFT부(260)를 통해서 각 부반송파 대역으로 분리된 신호에서 태그 데이터를 검출한다. Data detector 270 detects the tag data from a signal separated by each sub-band through the FFT unit 260.

이와 같이, 본 발명의 실시 에에 따른 수동형 RFID 시스템의 태그에서 태그 데이터를 상호간 직교하는 구형파의 부반송파를 이용하여 전송함으로써, 태그 신호를 수신하는 리더 수신 장치(200)의 구조는 OFDM 수신기와 그 구조와 유사할 수 있다. In this way, by transmitting with the subcarrier of square-wave perpendicular between the tag data in a tag of a passive RFID system according to to the practice of the present invention, the structure of the reader receiving apparatus 200 that receives the tag signal and an OFDM receiver with the structure It may be similar. 단, OFDM 시스템에서는 OFDM 송신기의 반송파 주파수와 OFDM 수신기의 로컬 오실레이터에서 발생된 기준 주파수에 오차가 발생하기 때문에 주파수 오차를 보상해야 수신 성능의 열화를 방지할 수 있다. However, in the OFDM system may, because there is an error in the reference frequency generated from a local oscillator at the carrier frequency of the OFDM transmitter and OFDM receiver generated to compensate the frequency offset to prevent deterioration of reception performance. 반면, 수동형 RFID 시스템은 태그 신호의 송신을 위한 반송파로서 리더에서 송신한 반송파를 사용하므로, 태그의 반송파 주파수와 리더의 기준 주파수에는 오차가 발생하지 않는다. On the other hand, a passive RFID system uses a carrier wave transmitted from the reader as a carrier for transmission of the tag signal, it does not have a carrier frequency error of the reference frequency of the tag reader. 따라서, 리더 수신 장치(200)는 OFDM 수신기와 달리 주파수 오차를 보상하기 위한 블록을 필요하지 않으며, 그의 반송파 주파수와 리더의 기준 주파수가 일치하기 때문에 수신 성능을 향상시킬 수 있게 된다. Therefore, it is possible to reader receiving apparatus 200 does not require the blocks to compensate for the frequency error, unlike OFDM receiver, improve the reception performance because the reference frequency of its carrier frequency and a reader matching.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. Embodiment of the present invention is not implemented only through the apparatus and / or method described above, may be implemented through the embodiment of the configuration program or a recording medium on which that program is recorded corresponding to realize the function of the present invention, this implementation from the described device, if expert in the art to which the invention pertains will easily implemented.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다. Although detailed description will be given of an embodiment of the present invention in the above scope of the present invention it is not limited to this number of variations and modifications in the form of one of ordinary skill in the art using the basic concept of the invention as defined in the following claims In addition, according to the present invention It will belong to the scope.

Claims (12)

  1. 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그에서 태그 데이터를 송신하는 방법에서, In a passive RFID (Radio Frequency Identification) tag system in the method for transmitting the tag data,
    직렬로 입력되는 태그 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환하는 단계, Converting the tag data to be input in series into a plurality of parallel data,
    복수의 구형파를 생성하는 단계, 그리고 Generating a plurality of square-wave, and
    상기 복수의 구형파를 부반송파로 하여 상기 복수의 병렬 데이터를 전송하는 단계 Transmitting the plurality of parallel data to the plurality of square wave subcarrier with
    를 포함하는 태그 송신 방법. Tag transmission method comprising a.
  2. 제1항에서, In claim 1,
    상기 복수의 구형파는 상호간 직교하는 태그 송신 방법. The plurality of square wave tag transmission method that is orthogonal with each other.
  3. 제1항에서, In claim 1,
    상기 전송하는 단계는, The transmitting,
    상기 복수의 구형파를 각각 부하 변조하는 단계를 포함하는 태그 송신 방법. Tag transmission method comprising the step of each load modulating the plurality of square wave.
  4. 제3항에서, In claim 3,
    상기 부하 변조하는 단계는, Wherein the load modulation,
    상기 복수의 구형파를 후방 산란 변조 방식으로 변조하는 단계를 포함하는 태그 송신 방법. Tag transmission method comprising the step of modulating the square wave by a plurality of backscatter modulation.
  5. 제3항에서, In claim 3,
    상기 전송하는 단계는, The transmitting,
    부하 변조된 복수의 구형파를 복수의 태그 안테나를 통해서 전송하는 단계를 더 포함하는 태그 송신 방법. Tag transmission method further including a plurality of square-wave modulation of the load transmitted through the plurality of the tag antenna.
  6. 제1항에서, In claim 1,
    상기 복수의 구형파의 주파수는 부반송파간 고조파 주파수를 포함하지 않는 태그 송신 방법. Frequency of the plurality of square wave tag transmission method which does not include the harmonic frequencies between sub-carriers.
  7. 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그 데이터를 송신하는 태그 송신 장치로서, Passive RFID (Radio Frequency Identification) tag as a transmission apparatus for transmitting the tag data of the system,
    태그 데이터를 포함하는 직렬 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환하는 역다중화부, A demultiplexing unit for converting the serial data including the tag data to the plurality of parallel data,
    부반송파로 사용할 복수의 구형파를 각각 생성하는 복수의 구형파 생성부, A plurality of square-wave generator generating a square wave using a plurality of subcarriers in each,
    상기 복수의 병렬 데이터를 상기 복수의 구형파에 곱하여 곱하여 출력하는 복수의 곱셈부, 그리고 A plurality of multiplier and outputting the parallel data of the plurality of multiplying by multiplying the plurality of square wave, and
    상기 복수의 구형파의 신호를 각각 부하 변조하여 송신하는 복수의 부하 변조부 A plurality of load modulation for transmitting a signal of said plurality of square waves by each of the load modulation section
    를 포함하는 태그 송신 장치. Tag transmission device comprising a.
  8. 제7항에서, In claim 7,
    상기 복수의 부반송파의 주파수는 상호간 직교하는 태그 송신 장치. Frequency of the plurality of sub-carriers are orthogonal to one another tag transmission apparatus.
  9. 제8항에서, In claim 8,
    상기 복수의 부반송파의 주파수는 부반송파간 고조파 주파수를 포함하지 않는 태그 송신 장치. Frequency of the plurality of subcarriers tag transmitting apparatus does not include a harmonic frequencies between sub-carriers.
  10. 제7항에서, In claim 7,
    상기 복수의 부하 변조부에 의해서 부하 변조된 신호를 출력하는 복수의 태그 안테나 A plurality of the tag antenna and outputting a load modulation signal by the plurality of load modulation unit
    를 더 포함하는 태그 송신 장치. Tag transmission apparatus including a more.
  11. 제7항에서, In claim 7,
    상기 복수의 부하 변조부는 후방 산란 변조 방식을 사용하는 태그 송신 장치. The plurality of the load modulation section tag transmission apparatus using a backscatter modulation.
  12. 제7항에서, In claim 7,
    패킷의 시작을 나타내는 프리앰블을 생성하는 프리앰블 생성부, 그리고 A preamble generator for generating a preamble indicating the beginning of a packet, and
    상기 태그 데이터와 프리앰블을 상기 직렬 데이터로 변환하여 상기 역다중화부로 출력하는 다중화부 And converting the tag data and the preamble to the serial data multiplexer to output to the demultiplexing
    를 더 포함하는 태그 송신 장치. Tag transmission apparatus including a more.
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